[发明专利]一种层状结构矿物补强橡胶复合材料的制备方法

摘要

本发明为一种层状结构矿物补强橡胶复合材料的制备方法。该方法包括如下步骤：(1)层状结构矿物的纳米有机化改性；(2)有机化改性纳米层状结构矿物穿插橡胶母料的制备；(3)准备有机化改性纳米层状结构矿物补强橡胶复合材料的原料；(4)有机化改性纳米层状结构矿物补强橡胶复合材料的制备。所述的层状结构矿物为滑石、黑滑石、蒙脱石、高岭土、伊利石中的一种，或两种等质量比的混合物。本发明得到了具有优异力学性能、耐候性能稳定、耐曲挠性能和耐湿滑性能好的功能性橡胶复合材料。

主权项

1.一种层状结构矿物补强橡胶复合材料的制备方法，其特征为该方法包括如下步骤：（1）层状结构矿物的纳米有机化改性：称取小于或等于0.100 mm的层状结构矿物加入研磨罐中，按照料球比1: 1.5‑5加入直径为5‑10 mm的研磨球和润湿渗透剂，设置球磨机研磨2‑4 h后，在球磨罐中加入剥层助撑剂和复合有机化改性剂，继续在相同条件下研磨2‑4 h，抽滤，50～80 ℃烘干后研磨粉碎，过250目筛，混匀，得到有机化改性纳米层状结构矿物粉体；其中，每100 g层状结构矿物加入100‑300 ml润湿渗透剂、50‑100 g剥层助撑剂和1‑10 g复合有机化改性剂；所述的球磨机转速为500‑2000 rpm；（2）有机化改性纳米层状结构矿物穿插橡胶母料的制备：在搅拌桶中加入液体橡胶，然后加入第（1）步得到的有机化改性纳米层状结构矿物粉体，再加入醋酸丁酯，设置砂磨机的转速为800‑8000 rpm，研磨2‑4 h，研磨期间矿浆每隔60 min用超声波清洗机分散10 min，矿浆再放回原搅拌桶中，在相同条件下继续砂磨至预定时间，形成膏状有机化改性纳米层状结构矿物穿插的橡胶母料；其中，每100 mL液体橡胶体加入20‑100 g有机化改性纳米层状结构矿物粉体；每100 g有机化改性纳米层状结构矿物粉体加入50‑200 mL的醋酸丁酯;（3）准备有机化改性纳米层状结构矿物补强橡胶复合材料的原料：物料之间的质量配比为：橡胶基体100份，有机化改性纳米层状结构矿物穿插的橡胶母料50‑100份，有机化改性纳米层状结构矿物粉体30‑150份，防老剂0.5‑10份，硬脂酸 0.5‑10份，氧化镁 2‑10份，增塑剂DOS 0.5‑10份，菜籽油 2‑10份，复合促进剂0.5‑10份，氧化锌 2‑15份；（4）有机化改性纳米层状结构矿物补强橡胶复合材料的制备：橡胶基体塑炼包辊后，加入防老剂、硬脂酸、氧化镁、增塑剂DOS、菜籽油、促进剂，再加入总量55~65%的有机化改性纳米层状结构矿物粉体，继续混炼3~7min后，加入有机化改性纳米层状结构矿物穿插的橡胶母料，继续混炼3~7 min，加入剩余的有机化改性纳米层状结构矿物粉体，混炼5~15 min后薄通出片，放置10~15h后，经硫化，得到有机化改性纳米层状结构矿物补强橡胶复合材料；所述步骤(1)中层状结构矿物为滑石、黑滑石、蒙脱石、高岭土、伊利石中的一种，或两种等质量比的混合物。